ES2247092T3 - Inyector sin aguja en ejecucion miniatura. - Google Patents
Inyector sin aguja en ejecucion miniatura.Info
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Abstract
Inyector sin aguja para un líquido, que está con figurado como aparato de mano, con una carcasa y un reci piente de reserva para el líquido, en el que la carcasa comprende dos partes (1; 2), (31; 32) que están unidas entre sí y dispuestas de forma giratoria una respecto de otra, y el inyector sin aguja contiene un mecanismo de bloqueo y tensado con una pieza de salto (3; 33; 53) que puede desplazarse entre dos topes (17; 47) y que está provista de un dispositivo de disparo, así como un émbolo hueco (7; 37; 57) que está fijado en la pieza de salto (3; 33; 53) y que es accionado por el mecanismo de bloqueo y tensado, estando dispuesto el émbolo hueco de forma desplazable dentro de un cilindro (8; 38) y conteniendo un único cuerpo de válvula (12; 42), y estando montada en el extremo del cilindro una boquilla (9; 39) con al menos una abertura (10; 40), y formando el espacio entre la boquilla y el cuerpo de válvula un espacio de bomba (13; 43), y el recipiente de reserva (14; 44; 54) para el líquido está dispuesto dentro de la carcasa y configurado como reci piente separado del inyector sin aguja, y está unido con el extremo del émbolo hueco que sobresale del cilindro, y la cantidad de líquido que ha sido transportada a través del émbolo hueco hacia el espacio (43) de la bomba al extraer el émbolo hueco (7) del cilindro (8) viene deter minada por la carrera (a) y la sección transversal del émbolo hueco, y la posición de la carrera (a) del émbolo hueco dentro del inyector sin aguja está determinada por la posición de los dos topes (17; 47).
Description
Inyector sin aguja en ejecución miniatura.
La invención concierne a un inyector sin aguja
utilizable como aparato de mano, preferiblemente en ejecución
miniatura, con el cual se inyecta un líquido por vía intracutánea,
por ejemplo, en tejido humano o animal. La invención tiene la
finalidad de ampliar el campo de aplicación de un inyector de esta
clase.
Líquidos en el sentido de la presente invención
son preferiblemente soluciones, suspensiones o dispersiones que
contienen una sustancia activa. Sustancias activas pueden ser
materias farmacológicamente activas para el tratamiento del cuerpo
humano o animal, o bien puede ser materias para diagnóstico o
aplicación cosmética.
Materias activas para aplicación no farmacéutica
pueden ser, por ejemplo, en el campo fitosanitario, insecticidas,
fungicidas, medios promotores del crecimiento o inhibidores del
crecimiento o fertilizantes. El inyector sin aguja según la
invención hace posible la aplicación ecológica de agentes de acción
sistémica, ya que la materia activa se aporta directamente a la
planta.
Se conoce por EP-0 063 341 y
EP-0 063 342 un inyector sin aguja que contiene una
bomba de émbolo para expulsar el fluido a inyectar, la cual es
accionada por un motor con ayuda de un medio de presión. El
recipiente de líquido está montado a un lado de la bomba de émbolo.
La cantidad de líquido necesaria para una inyección es aspirada
hacia dentro de la cámara de la bomba, al retraer el émbolo, a
través de un canal de admisión y una válvula de retención. Tan
pronto como el émbolo se mueve en dirección al cuerpo de la
boquilla, se impulsa líquido hacia la boquilla a través del canal
de salida y se le descarga. El émbolo de la bomba de émbolo es un
émbolo circular macizo.
En EP-0 133 471 se describe un
aparato de inoculación sin aguja que se hace funcionar desde un
cartucho sifón, a través de una válvula especial, con dióxido de
carbono sometido a presión.
Por EP-0 347 190 se conoce un
inyector de gas a presión en vacío en el que la profundidad de
penetración del medicamento inyectado por medio de la presión de
gas y el volumen del medicamento pueden ser ajustados mediante la
carrera del émbolo.
Se conoce por EP-0 427 457 un
inyector hipodérmico sin aguja que es accionado por medio de gas a
presión a través de una válvula de dos etapas. El agente de
inyección se encuentra en una ampolla que se enchufa en una envuelta
protectora que se fija a la carcasa del inyector. La ampolla se
enchufa sobre el extremo del vástago de émbolo. En el otro extremo
de la ampolla se encuentra la boquilla, cuyo diámetro se estrecha
hacia el extremo de dicha ampolla.
En WO-89/08469 se indica un
inyector sin aguja para un solo uso. En WO-92/08508
se indica un inyector sin aguja que está diseñado para tres
inyecciones. La ampolla que contiene el medicamento se atornilla en
un extremo de la unidad de accionamiento, enchufándose el vástago
de émbolo en el extremo abierto de la ampolla. Esta ampolla
contiene en uno de sus extremos la boquilla a través de la cual se
expulsa el medicamento. Aproximadamente en el centro de la longitud
de la ampolla está presente un tapón de cierre desplazable. La dosis
a inyectar se puede ajustar por medio de la profundidad de
atornillamiento de la ampolla. El vástago de émbolo, que sobresale
de la unidad de accionamiento después de maniobrar el inyector, es
hecho retroceder a mano. Ambos aparatos se hacen funcionar con gas
a presión.
Se conoce por WO-93/03779 un
inyector sin aguja con una carcasa de dos partes y un recipiente de
líquido enchufado en un lado del aparato. El muelle de
accionamiento para el émbolo es tensado por medio de un motor
reductor. El muelle se dispara tan pronto como las dos partes de la
carcasa son desplazadas una hacia otra presionando la boquilla
sobre el punto de inyección. En el canal de aspiración para el
líquido y en la salida de la cámara dosificadora están presentes
sendas válvulas.
En WO-95/03844 se indica otro
inyector sin aguja. Este contiene un cartucho lleno de líquido que
lleva en un extremo una boquilla a través de la cual se expulsa el
líquido. El cartucho está cerrado en el otro extremo por un émbolo
de sombrerete que se puede introducir en el cartucho. Un émbolo
solicitado por un muelle pretensado desplaza al émbolo de
sombrerete a lo largo de un trayecto prefijado hacia dentro del
cartucho después de disparar el muelle, siendo expulsada la
cantidad de líquido a inyectar. El muelle se dispara tan pronto
como la boquilla es presionada con suficiente fuerza sobre el punto
de inyección. Este inyector está previsto para un uso único o
múltiple. El cartucho está dispuesto delante del émbolo solicitado
por muelle y es un componente fijo del inyector. La posición del
émbolo del inyector previsto para varias aplicaciones se desplaza
cierto trecho en dirección a la boquilla después de cada aplicación.
El émbolo y el muelle de accionamiento no pueden ser devueltos a su
posición original. El pretensado del muelle es lo suficientemente
grande al principio como para expulsar de una vez toda la cantidad
de líquido del cartucho. El muelle puede ser tensado de nuevo
únicamente cuando se desarma el inyector y se ensambla la parte de
accionamiento del inyector con un nuevo cartucho completamente
lleno.
En FR-2 629 706 se describen dos
formas de ejecución de un inyector sin aguja para uso odontológico
con las que puede inyectarse una cantidad prefijada de un líquido
en la encía. Ambos inyectores constan cada uno de dos partes que se
enchufan coaxialmente una dentro de otra y que están unidas entre sí
de forma soltable. Como medio de trabajo sirve aire comprimido que
se alimenta al inyector desde fuera. Al disparar el inyector por
medio de un pulsador de disparo se hace que un émbolo de trabajo sea
desplazado de golpe en un trecho prefijado por la cooperación de
aire comprimido, muelles helicoidales y dispositivos de bloqueo,
siendo expulsada la cantidad de líquido a inyectar a través de una
boquilla. Al mismo tiempo, se tensan varios muelles helicoidales
que hacen que varias partes axialmente desplazables se desplacen
nuevamente hacia atrás dentro del inyector volviendo a su posición
de partida tan pronto como ya no actúe el aire comprimido aplicado.
El líquido a inyectar está alojado dentro del inyector en un
recipiente tubular rígido que está provisto, en uno de sus
extremos, de un tapón desplazable dentro del recipiente y que, a
través de un émbolo solicitado por muelle, mantiene constantemente
bajo presión al líquido contenido en el recipiente. Al expulsar una
parte del líquido del recipiente hacia el espacio de líquido del
interior del cilindro de la bomba, el muelle de compresión hace, a
través del émbolo, que el tapón penetre un trecho correspondiente
en el recipiente de líquido.
En algunas ejecuciones conocidas del inyector sin
aguja el recipiente de reserva para el líquido a inyectar está
dispuesto a un lado junto a la unidad de accionamiento. La cantidad
de líquido a inyectar es aspirada hacia dentro del espacio de la
bomba de émbolo al retraer el émbolo macizo de la misma. El canal
de admisión contiene una válvula de admisión y el canal de salida
contiene una válvula de salida. Ambas válvulas trabajan con una
fuerza auxiliar.
En otras ejecuciones del inyector sin aguja el
recipiente de reserva para el líquido a inyectar sirve directamente
de cámara de bomba y está sometido al golpe de fuerza que se
presenta al expulsar la cantidad de líquido a inyectar.
En los inyectores sin aguja que funcionan con gas
a presión escapa una parte del gas a presión después de cada
inyección. El recipiente de gas a presión puede ser eventualmente
cambiado, pero no puede volverse a llenar con gas a presión
inmediatamente. En estos inyectores hay que cambiar la unidad de
accionamiento tan pronto como esté vacío el recipiente de gas a
presión.
Por tanto, se plantea el problema de indicar un
inyector sin aguja de clase de construcción sencilla que pueda
emplearse múltiples veces y que sea adecuado preferiblemente para la
expulsión repetida de una cantidad de líquido prefijada. La
cantidad de líquido expulsada en conjunto después de muchas
aplicaciones deberá ser preferiblemente mayor que la cantidad de
líquido contenida en un recipiente de reserva. Deberá ser posible
retirar sucesivamente varias cantidades parciales de líquido del
recipiente de reserva o bien retirar y expulsar de una vez la
totalidad de la cantidad de líquido contenida en un recipiente de
reserva. Este recipiente de reserva deberá poder cambiarse de forma
sencilla. La cantidad de líquido prefijada ha de conferir un golpe
de fuerza (impulso) mecánico suficientemente grande para que la
cantidad de líquido prefijada atraviese una membrana, una lámina o
un tejido biológico.
Este problema se resuelve según la invención por
medio de un inyector sin aguja para un líquido que está dispuesto
como aparato de mano en una carcasa cilíndrica y contiene un
recipiente de reserva para el líquido. La carcasa está constituida
sustancialmente por dos partes. Ambas partes están unidas entre sí
de forma soltable o indisoluble y dispuestas de manera que pueden
girar una respecto de otra. El inyector sin aguja contiene un
mecanismo de bloqueo y tensado para un órgano de salida de fuerza
accionado por muelle, que se tensa antes de expulsar una cantidad
prefijada del líquido y que está provisto de un dispositivo de
disparo. En la pieza de salto (pieza de acción rápida) del
mecanismo de bloqueo y tensado está fijado un émbolo hueco que es
accionado por dicho mecanismo. El émbolo hueco está dispuesto de
forma desplazable dentro de un cilindro. Sobresale del cilindro con
uno de sus extremos. Preferiblemente, en su otro extremo está
montado un cuerpo de válvula que es el único cuerpo de válvula del
inyector sin aguja. En el extremo del cilindro está montada una
boquilla con al menos una abertura. El espacio entre la boquilla y
el extremo del émbolo hueco es el espacio de la bomba. Dentro de la
carcasa está presente un recipiente de reserva para el líquido. El
recipiente de reserva está configurado como un recipiente separado
del inyector sin aguja y que está unido de forma soltable
-preferiblemente por medio de un ajuste prensado- con el extremo
del émbolo hueco que sobresale del cilindro. La cantidad prefijada
de líquido que ha sido impulsada a través del émbolo hueco hacia el
espacio de la bomba durante el movimiento de retroceso de la pieza
de salto y del émbolo hueco unido con ella, viene determinada por
la carrera y la sección transversal del émbolo hueco.
El mecanismo de bloqueo y tensado está
constituido por una brida de salida de fuerza solicitada por muelle
como pieza de salto, un accionamiento para tensar el muelle, un
miembro de bloqueo, dos topes para la brida de salida de fuerza,
entre los cuales puede moverse en vaivén dicha brida, y un
dispositivo para disparar el miembro de bloqueo. El recorrido de la
pieza de salida de fuerza está limitado con precisión por los dos
topes. Entre el muelle acumulador de energía y el accionamiento
para tensar el muelle está dispuesto un mecanismo de transmisión de
fuerza. El miembro de bloqueo es de forma anular y tiene
superficies de bloqueo embragables. Como acumulador de energía puede
emplearse un muelle helicoidal preferiblemente cilíndrico o un
muelle de platillo o un muelle de lámina que actúe como muelle de
tracción o como muelle de compresión.
El muelle acumulador de energía puede ser tensado
por medio de un accionamiento directo. A este fin, la brida de
salida de fuerza es desplazada por una fuerza exterior que actúa en
dirección axial. En el caso de una fuerza de muelle grande, es
ventajoso un mecanismo multiplicador de fuerza, por ejemplo un
mecanismo de atornillamiento y empuje, por medio del cual sea
tensado el muelle con un par de torsión exterior. Un mecanismo de
esta clase es un mecanismo de uno o más pasos de rosca que va
dispuesto entre el muelle y el accionamiento para tensar el
muelle.
La brida de salida de fuerza puede estar
configurada en forma de cubeta. El cuello de la brida de salida de
fuerza puede contener, por ejemplo, dos escotaduras en forma de
dientes de sierra sobre las cuales se deslizan dos dientes de
sierra de la parte superior de la carcasa.
La fuerza media del muelle puede ser de 10 N a
150 N. Entre las dos posiciones de la pieza de salto del mecanismo
de bloqueo y tensado se varía la fuerza del muelle en
aproximadamente \forall 10% de la fuerza media del mismo.
El miembro de bloqueo puede ser un anillo
deformable elásticamente sobre sí mismo en dirección radial, o bien
un anillo rígido con levas de desplazamiento, o un anillo rígido
con muelles de lámina conformados en él o un anillo que sea puesto
bajo pretensado por uno o varios muelles metálicos. El anillo puede
estar cerrado o abierto; puede consistir en varias partes. El
miembro de bloqueo está dispuesto de forma desplazable en un plano
perpendicular al eje de la carcasa, o bien es deformable en este
plano.
Otros detalles referentes al mecanismo de bloqueo
y tensado para un órgano de salida de fuerza accionado por muelle se
describen en DE-195 45 226.
En la pieza de salto del mecanismo de bloqueo y
tensado está fijado un émbolo hueco que es accionado por dicho
mecanismo. El émbolo hueco penetra en el cilindro y sobresale de
éste con una parte de su longitud; está dispuesto de forma
desplazable dentro del cilindro.
En el extremo del cilindro está montada una
boquilla. La abertura de la boquilla puede tener un diámetro
hidráulico de 10 \mum a 500 \mum, preferiblemente de 50 \mum
a 150 \mum. La abertura de la boquilla puede tener una longitud de
50 \mum a 500 \mum, preferiblemente de 100 \mum a 300
\mum.
En el caso de varias aberturas en la boquilla,
los ejes longitudinales de dichas aberturas pueden discurrir
paralelos uno a otro o pueden estar inclinados divergiendo uno
respecto de otro. Si hay varias aberturas en la boquilla, los
diámetros hidráulicos de éstas pueden ser diferentes.
La boquilla puede ser un paralelepípedo compuesto
de dos placas de silicio que presente, por ejemplo, una anchura de
1,1 mm, una longitud de 1,5 mm y una altura de 2,0 mm. El
paralelepípedo puede contener en la superficie de contacto de las
placas una escotadura triangular plana de aproximadamente 400 \mum
de espesor que termine en una única abertura de boquilla que tenga
50 \mum de anchura, 50 \mum de espesor y 200 \mum de
longitud. Puede ser conveniente rodear la boquilla en toda su
periferia con una pieza moldeada elastómera de ajuste exacto
ajustada. El contorno interior de la pieza moldeada elastómera está
adaptado al contorno exterior de la boquilla, y el contorno
exterior de la pieza moldeada elastómera está adaptado al contorno
interior de un portaboquilla consistente preferiblemente en metal.
Una "sujeción flotante" de esta clase hace que la boquilla de
material quebradizo sea insensible frente a solicitaciones que
actúen a modo de impactos y que se presenten en el uso previsto del
inyector sin agu-
ja.
ja.
Preferiblemente, en el extremo del émbolo hueco
que se encuentra dentro del cilindro está montado un cuerpo de
válvula consistente preferiblemente en una pieza, que es guiado a
través del émbolo hueco y que está dispuesto de forma axialmente
desplazable contra este émbolo hueco. El cuerpo de válvula se mueve
sustancialmente con el émbolo hueco. El cuerpo de válvula tiene
preferiblemente una forma simétrica en rotación sobre un eje, como,
por ejemplo, un cilindro circular o un tronco de cono. Su diámetro
puede ser menor que el diámetro del espacio en el que está dispuesto
el cuerpo de válvula en forma desplazable. Este cuerpo de válvula
puede girar en torno a su eje. El eje del cuerpo de válvula
permanece siempre paralelo al eje del émbolo hueco. Se presenta así
una superficie de sellado definida en el lado de admisión del
cuerpo de válvula. El recorrido en el que puede desplazarse el
cuerpo de válvula con relación al émbolo hueco está limitado por un
tope. En la posición en la que el cuerpo de válvula se aplica a la
superficie de sellado definida, la válvula está cerrada.
El espacio entre la boquilla y el cuerpo de
válvula montado en el émbolo hueco es el espacio de bomba. Delante
del extremo del espacio de bomba del lado de la boquilla, es decir,
en el canal de expulsión para el líquido, puede estar montado un
filtro que esté configurado preferiblemente como filtro de
profundidad. En caso de que el líquido a inyectar contenga
partículas suspendidas, hay que adaptar el ancho de los poros del
filtro al tamaño de dichas partícu-
las.
las.
Otros detalles referentes al émbolo hueco y al
cuerpo de válvula se indican en DE-195 36 902.
El mecanismo de bloqueo y tensado y el muelle
acumulador de energía se tensan preferiblemente por giro de las dos
partes de la carcasa una respecto de otra, preferiblemente a través
de un mecanismo de atornillamiento y empuje. El par de giro puede
ser generado a mano o por medio de un motor.
El diámetro del cilindro coincide en la práctica
con el diámetro exterior del émbolo hueco, preferiblemente en toda
su longitud. El cilindro puede estar montado fijo en una parte de
la carcasa. Asimismo, el cilindro puede estar montado en una parte
de la carcasa con posibilidad de desplazamiento axial. El cilindro
desplazable se mantiene en su posición de reposo por medio de un
muelle de reposición.
Los dos topes para la pieza de salto pueden estar
posicionados fijos en la carcasa. Asimismo, la posición de uno de
estos topes puede ser variable en dirección axial. Se puede variar
así el volumen del espacio de la bomba en el caso de un diámetro
exterior constante del émbolo hueco. En una estructura del inyector
sin aguja, no modificada en ningún otro aspecto, la cantidad del
líquido expulsado puede ser variada modificando la posición de un
tope.
\newpage
La posición del recorrido de la pieza de salto y,
por tanto, la carrera del émbolo hueco dentro del inyector sin
aguja se limitan por medio de los dos topes. En una posición dada
de los topes, la posición del recorrido de la pieza de salto y, por
tanto, la carrera del pistón hueco son constantes en cada
inyección.
Por medio de un dispositivo de disparo se
desplaza el miembro de bloqueo paralelamente al plano del anillo o
se le deforma radialmente en el plano de este anillo. Estando el
cilindro montado fijamente en la carcasa, el dispositivo de disparo
es accionado por medio de un pulsador de disparo presionable con un
dedo y se dispara entonces el miembro de bloqueo. Estando el
cilindro montado de forma desplazable en la carcasa, el dispositivo
de disparo es accionado al presionar el cilindro hacia dentro en
contra de la fuerza del muelle de reposición y se desembraga
entonces el miembro de bloqueo.
Dentro de la carcasa está presente un recipiente
de reserva para el líquido. Este recipiente de reserva está
configurado como un recipiente separado del inyector sin aguja;
está unido con el extremo del émbolo hueco que se encuentra
enfrente del espacio de la bomba. El extremo del émbolo hueco está
cubierto por el líquido contenido en el recipiente de reserva.
El recipiente de reserva unido con el émbolo
hueco puede estar unido, además, con la pieza de salto. Esta unión
puede ser una unión de enchufe soltable o indisoluble en la que la
pieza de salto está provista de varios ganchos de acción brusca que
encajan en una estría periférica del recipiente de reserva una vez
que este recipiente ha sido introducido en el inyector sin
aguja.
La cantidad prefijada de líquido a expulsar viene
determinada por la carrera y la sección transversal del émbolo
hueco. La carrera del émbolo hueco está limitada por los dos topes
para la brida de salida de fuerza.
Es conveniente prever delante de la boquilla una
caperuza de cierre desmontable para proteger la abertura de dicha
boquilla contra ensuciamiento y evaporación del líquido durante el
almacenaje del inyector sin aguja antes y en el transcurso de su
vida de uso.
Las dos partes de la carcasa, el mecanismo de
bloqueo y tensado, el cilindro y el recipiente de reserva consisten
preferiblemente en plástico, por ejemplo poli(tereftalato de
butileno). El émbolo hueco consiste preferiblemente en metal, por
ejemplo acero fino.
El cuerpo de válvula puede ser de metal,
cerámica, vidrio, piedra preciosa, plástico o elastómero.
La boquilla puede ser de metal, plástico, vidrio,
silicio o piedra preciosa, como zafiro, rubí, corindón.
El filtro consiste preferiblemente en metal
sinterizado o plástico sinterizado.
El inyector sin aguja se fabrica preferiblemente
como aparato de mano. Puede sujetarse y manejarse con una mano
durante la inyección. El cilindro, el émbolo hueco, el cuerpo de
válvula, la boquilla y eventualmente el filtro son componentes
miniaturizados.
Se describe seguidamente el funcionamiento del
inyector sin aguja.
Durante el almacenaje del inyector sin aguja no
utilizado o del inyector sin aguja ya utilizado, así como entre dos
inyecciones, el inyector sin aguja se encuentra en estado de
reposo. El muelle acumulador de energía está bajo pretensado. La
pieza de salto se aplica al tope que limita el recorrido de dicha
pieza en estado de reposo. El émbolo hueco penetra profundamente en
el cilindro. Entre el extremo del émbolo hueco y el lado interior
de la boquilla existe solamente una pequeña distancia. El miembro
de bloqueo se encuentra en posición desembragada.
Al hacer girar las dos partes de la carcasa una
respecto de otra se tensa el mecanismo de bloqueo y tensado. La
pieza de salto es desplazada en dirección axial para alejarse del
cilindro, aumentándose la tensión del muelle acumulador de energía.
Al mismo tiempo, el émbolo hueco es extraído cierto trecho del
cilindro y se agranda el espacio de la bomba. El émbolo hueco sigue
penetrando en el cilindro con una parte de su longitud. Al mismo
tiempo, una parte del líquido contenido en el recipiente de reserva
es impulsada hacia el espacio de la bomba a través del émbolo hueco
y a lo largo del cuerpo de válvula, y el espacio de la bomba se
llena de líquido. La cantidad de líquido en el espacio de la bomba
coincide prácticamente con la cantidad del líquido expulsada en una
inyección. La pieza de salto se desplaza hasta que el miembro de
bloqueo salta a su posición embragada. En un inyector sin aguja con
pulsador de disparo, este pulsador sobresale algo de la
carcasa.
El extremo del inyector sin aguja del lado de la
boquilla se asienta y presiona sobre el punto de inyección. En un
inyector sin aguja con pulsador de disparo, este pulsador es
accionado con un dedo e hincado en la carcasa. El miembro de
bloqueo es desplazado así hasta la posición desembragada, y se
dispara el proceso de inyección. En un inyector sin aguja con
cilindro dispuesto de forma desplazable, el inyector es presionado
a mano por su extremo del lado de la boquilla sobre el punto de
inyección con una fuerza creciente contraria a la fuerza del muelle
de reposición. El cilindro es introducido entonces en la carcasa,
el miembro de bloqueo se desplaza hasta su posición desembragada, y
se dispara el proceso de inyección. Al separar el inyector sin
aguja del punto de inyección, el muelle de reposición presiona
sobre el cilindro para devolverlo a su posición de reposo.
Tan pronto como el miembro de bloqueo ha ocupado
la posición desembragada, la fuerza K del muelle tensado acumulador
de energía actúa durante el intervalo de tiempo \Deltat sobre el
líquido contenido en el espacio de la bomba a través de la pieza de
salto, el émbolo hueco y la válvula cerrada montada en el extremo
del émbolo hueco, con lo que la masa de líquido m adquiere la
velocidad \Deltav y, por tanto, un impulso mecánico K . \Deltat
= m . \Deltav, sale con gran velocidad de la boquilla y penetra
en el tejido por vía intracutánea. Después de la inyección, el
inyector sin aguja se encuentra de nuevo en posición de reposo.
El inyector sin aguja según la invención puede
servir para inyectar por vía intracutánea, en la medicina humana y
en la medicina veterinaria, un preparado de una materia activa que
se presenta como líquido, por ejemplo de un medicamento, en tejido
humano o animal. Ejemplos de preparados farmacéuticos adecuados
son, entre otros, analgésicos, vacunas, antidiabéticos, hormonas,
anticonceptivos, vitaminas, antibióticos, sedantes, sustancias
antimicrobianas, aminoácidos, agentes coronarios.
El preparado del medicamento puede presentarse en
forma de una solución, una suspensión o una emulsión. En el caso de
suspensiones, el tamaño medio de partícula no deberá sobrepasar 15
\mum, preferiblemente 10 \mum.
Medios adecuados para disolver, suspender o
emulsionar materias activas y materias auxiliares eventualmente
necesarias son, por ejemplo, agua, alcoholes, mezclas de
alcohol-agua y emulsiones de aceite en agua o de
agua en aceite. Pertenecen a esto agua depurada esterilizada,
etanol, propanodiol, alcoholes bencílicos, mezclas de
etanol-agua, aceites (como aceite de coco, aceite de
cacahuete, aceite de soja, aceite de ricino, aceite de girasol),
ésteres de ácidos grasos (como isopropilmiristato,
isopropilpalmitato, etiloleato), triglicéridos, triacetina,
solcetal, propilenglicol. Asimismo, las formulaciones pueden
contener materias auxiliares como, por ejemplo, conservantes y
ácidos o bases para ajustar el valor del pH.
La cantidad prefijada de un líquido puede
inyectarse por medio del inyector sin aguja en una hoja o en el
tallo de una planta a través de una membrana, en el espacio situado
detrás de la membrana.
El inyector sin aguja según la invención tiene
las ventajas siguientes:
- Tiene una forma manejable. El recipiente de
reserva para el líquido se encuentra en la carcasa del
inyector.
- Puede emplearse para muchas inyecciones (hasta
varios centenares) que pueden tomarse de uno o varios recipientes de
reserva.
- Aparte de la válvula situada en el extremo del
émbolo hueco, no tiene otras válvulas.
- El mecanismo de bloqueo y tensado puede ser
manejado de forma sencilla también por personas inexpertas incluso
en el caso de grandes fuerzas de muelle y puede ser tensado con un
consumo de fuerza relativamente pequeño a través de un mecanismo de
atornillamiento y empuje.
- El mecanismo de bloqueo y tensado es disparado
a mano presionando el pulsador de disparo con un dedo o al apretar
el inyector sin aguja sobre el punto de inyección.
- La unidad de accionamiento no se cambia, sino
que sólo se cambia el recipiente de reserva para el líquido.
- La válvula montada en el extremo del émbolo
hueco trabaja sin fuerza auxiliar y se cierra con mucha
rapidez.
- El volumen del espacio de la bomba puede ser
variado modificando la posición de uno de los dos topes.
- El impulso mecánico de la cantidad de líquido a
inyectar puede adaptarse a la profundidad de penetración deseada en
el tejido o al espesor de la membrana a atravesar.
- El recipiente de reserva para el líquido está
adaptado a las condiciones reinantes en el almacenaje del
recipiente (eventualmente durante varios años) y a su conexión al
inyector. Su diseño es independiente de las exigencias impuestas a
la cámara de la bomba antes de la boquilla.
- El recipiente de reserva para el líquido no
está expuesto al golpe de fuerza al inyectar.
- El recipiente de reserva para el líquido se
puede cambiar de manera sencilla.
- La cantidad del líquido a administrar,
necesaria para un caso de aplicación prefijado, puede inyectarse
sucesivamente de manera sencilla, en varias cantidades parciales,
en puntos diferentes de la zona de inyección.
- La inyección sin aguja afecta al punto de
inyección sensiblemente menos que la inyección por medio de una
jeringuilla.
Se explicará la invención con más detalle
haciendo referencia a las figuras. En la figura 1 se ha
representado la sección longitudinal de un inyector sin aguja con
pulsador de disparo en posición de reposo, en el que el cilindro
está dispuesto fijo en una parte de la carcasa. La figura 2 muestra
la sección longitudinal de un inyector sin aguja, sin pulsador de
disparo, en estado tensado del muelle acumulador de energía, en el
que el cilindro está dispuesto desplazable en una parte de la
carcasa.
En la figura 1 están representadas las dos partes
1 y 2 de la carcasa, que están unidas entre sí de forma soltable y
dispuestas de forma giratoria una respecto de otra. Del mecanismo
de bloqueo y tensado dispuesto en estado de reposo se han
representado la pieza de salto 3 (o sea, una pieza de acción
rápida), el miembro de bloqueo 4 en estado desembragado, el
pulsador de disparo 5 que actúa sobre el miembro de bloqueo y el
muelle helicoidal 6 acumulador de energía en forma de un muelle de
compresión. En la pieza de salto 3 está fijado el émbolo hueco 7,
que penetra en el cilindro 8. En el extremo del cilindro está
montada la boquilla 9 con su abertura 10. Delante de la boquilla
está situado el filtro 11. El extremo del émbolo hueco del lado de
la boquilla está provisto del cuerpo de válvula 12. Entre el cuerpo
de válvula y el filtro se encuentra el espacio de bomba 13. El
recipiente de reserva 14 está dispuesto en el espacio de dentro del
muelle helicoidal, que por lo demás está libre; está enchufado, en
la brida 15, sobre el émbolo hueco y se mantiene sobre este émbolo
por medio del ajuste prensado 19. La jaula 16 que rodea al muelle
helicoidal está unida a la parte 1 de la carcasa con acoplamiento
positivo de forma. La pieza de salto 3 se aplica al tope 17. La
boquilla está protegida por una caperuza de cierre desmontable
18.
En la figura 2 se han representado las dos partes
31 y 32 de la carcasa, que están unidas entre sí de forma soltable
y dispuestas de forma giratoria una respecto de otra. Del mecanismo
de bloqueo y tensado en estado tensado se han representado la pieza
de salto 33, el mecanismo de bloqueo 34 en estado embragado y el
muelle helicoidal 36 acumulador de energía en estado tensado. En la
pieza de salto 33 está fijado el émbolo hueco 37, que penetra en el
cilindro 38. En el extremo del cilindro está montada la boquilla 39
con su abertura 40. El extremo del émbolo hueco del lado de la
boquilla está provisto del cuerpo de válvula 42. Entre el cuerpo de
válvula y la boquilla se encuentra el espacio de bomba 43. El
recipiente de reserva 44 está dispuesto en el espacio de dentro del
muelle helicoidal, el cual por lo demás está libre; está enchufado,
en la brida 45, sobre el émbolo hueco y se mantiene sobre este
émbolo por medio del ajuste prensado 49. La jaula 46 que rodea al
muelle helicoidal está unida a la parte 31 de la carcasa con
acoplamiento positivo de forma. La pieza de salto 33 está aplicada
al tope 47 en el miembro de bloqueo embragado 34. El cilindro 38
está dispuesto en la parte 31 de la carcasa con posibilidad de
desplazarse en dirección axial; es mantenido en su posición de
reposo por el muelle de reposición helicoidal 48, que actúa como
muelle de compresión. El cilindro 38 está provisto de un
dispositivo de disparo no representado que desembraga al miembro de
bloqueo 34 tan pronto como el cilindro 38 es introducido en la
parte 31 de la carcasa en contra de la fuerza del muelle de
reposición al presionar el inyector sin aguja sobre el punto de
inyección. Con a se ha indicado el recorrido de la pieza de salida
de fuerza entre los dos topes. La carrera del pistón hueco coincide
con este recorrido.
La figura 2 muestra el inyector sin aguja
preparado para la inyección. La boquilla 39 está presionada sobre
la piel 35 atirantada, esquemáticamente representada; presionando
adicionalmente sobre el punto de inyección se dispara el inyector
sin aguja, y se inyecta el líquido del espacio 43 de la bomba en la
piel 35.
Las figuras 3 y 4 muestran un extremo del
recipiente de reserva y la pieza de salto en otra forma de
ejecución. En la figura 3 el émbolo hueco está introducido en el
recipiente de reserva, pero aún no está unido con el émbolo
hueco.
En la figura 3 el recipiente de reserva 54 (tres
cascos) está representado parcialmente en sección longitudinal. El
casco exterior del recipiente de reserva es un casquillo rígido 55
provisto de una estría periférica 52. El recipiente de reserva está
cerrado con el tapón 56, el cual hace transición al racor de
inmersión 58 con ajuste prensado 59. Un tramo de la pieza de salto
53 con el émbolo hueco 57 fijado a ella está representado en
sección longitudinal. La pieza de salto está provista de varios
ganchos de acción brusca 51 en su lado vuelto hacia el recipiente
de reserva.
En la figura 4 el recipiente de reserva está
unido con el émbolo hueco y la pieza de salto, concretamente con el
émbolo hueco a través del ajuste prensado 59 y con la pieza de
salto a través de los ganchos de acción brusca 51, que encajan en
la estría periférica 52 del recipiente de reserva. La unión
representada en la figura 3 y en la figura 4 entre el recipiente de
reserva y la pieza de salto está constituida por ganchos de acción
brusca 51 con resaltos redondos y una estría periférica 52 con
sección transversal semicircular. Esta unión es una unión de enchufe
soltable.
Para una unión de enchufe indisoluble pueden
seleccionarse ganchos de acción brusca con resaltos en forma de
dientes de sierra y una estría periférica con sección transversal
triangular.
Un inyector sin aguja para inyección intracutánea
en tejido biológico tiene las características siguientes:
La carcasa tiene un diámetro exterior de
aproximadamente 20 mm y una longitud de aproximadamente 70 mm. Ambas
partes de la carcasa, el mecanismo de bloqueo y tensado y la jaula
del muelle están hechos de poli(tereftalato de butileno). El
cilindro consiste también en poli(tereftalato de butileno);
tiene un diámetro exterior de 5 mm y un diámetro interior 1,60 mm.
La boquilla es de cuarzo. La abertura de la boquilla tiene un
diámetro de 140 \mum y una longitud de 220 \mum. El émbolo
hueco de acero fino tiene un diámetro exterior de 1,59 mm y un
diámetro interior de 0,35 mm. La carrera del émbolo es de 12 mm. El
cuerpo de válvula consiste en elastómero; tiene la forma de un
disco de 2 mm de espesor con un diámetro exterior de 1,60 mm. El
disco está provisto, en su superficie envolvente, de escotaduras
axiales a través de las cuales puede circular el líquido a lo largo
del cuerpo de válvula y hasta el espacio de la bomba. El extremo
del émbolo hueco está provisto de una ranura en la que encaja el
cuerpo de válvula. La cantidad de líquido expulsada es de
aproximadamente 23 mm^{3}. El recipiente de líquido cambiable
tiene un volumen de aproximadamente 11 cm^{3}.
Una solución de inyección a base de 2 g de
dextrano-fluoresceína (UW 3000) por litro de agua
destilada fue inyectada en dos perros anestesiados a través de la
piel empleando el inyector sin aguja según la invención. A este fin,
se cargaron 4,5 ml de la solución de
dextrano-fluoresceína en el recipiente de reserva
del inyector sin aguja, y se conectó el recipiente de reserva al
émbolo hueco del inyector. El inyector fue accionado por tensado y
disparo múltiples del mecanismo de bloqueo y tensado para expulsar
el aire del émbolo hueco, la cámara de la bomba y la boquilla. A
continuación, se asentó el inyector sin aguja sobre un sitio de la
piel previamente afeitado en la zona del abdomen de los perros y se
le disparó. Este proceso se repitió varias veces.
A intervalos regulares se tomaron muestras de
sangre de los perros y se determinó el contenido de
dextrano-fluoresceína en el plasma sanguíneo. Los
resultados documentan la aptitud funcional del inyector sin aguja
según la invención.
En ensayos de laboratorio utilizando el inyector
sin aguja se estableció si se reduce la vida de virus vivos
suspendidos cuando se expulsa la suspensión a través de la boquilla
del inyector sin aguja.
En la suspensión viral recogida del inyector sin
aguja después de la expulsión se detectó una disminución de sólo
aproximadamente 1 log_{10} PFU (plaque forming units) en virus de
ADN relativamente grandes (virus de ensayo: virus vaccinia) y menor
(aproximadamente 0,5 log_{10} PFU) en virus de ARN pequeños
(virus de ensayo: virus de diarrea viral bovina).
En un ensayo en animales se estudió la
aplicabilidad del inyector sin aguja para la administración de una
suspensión de vacuna con virus vivos modificados. En este estudio
se estableció tanto la seguridad y la compatibilidad de una
inoculación por medio del inyector sin aguja como también la
eficacia de esta forma de administración.
Se asignaron seis perros sanos de la misma edad a
dos grupos. El grupo 1 comprendió dos perros y el grupo 2 comprendió
cuatro perros. Los animales de ambos grupos fueron inoculados cada
uno tres veces con uuna vacuna viva modificada de adenovirus canino
a una distancia en el tiempo de tres semanas cada vez.
En el grupo 1 se administró cada vez 1 mililitro
de la vacuna de adenovirus canino (CAV-1) (Galaxy
DA2ppvL+Cv, SNo 610041; Solvay Animal Health Inc.) por vía
intramuscular según las recomendaciones del fabricante por medio de
una jeringuilla de inyección. En el grupo 2 se administró una
vacuna de adenovirus canino experimental por medio del inyector sin
aguja.
La vacuna experimental (CAV-2)
utilizada para la inoculación de los animales en el grupo 2 se
fabricó a partir de una cepa debilitada del adenovirus canino. El
título fue de 7,2 log_{10} TCID_{50} por 60 microlitros (TCID =
tissue culture infective dose). En cada instante de inyección se
administraron seis disparos individuales (seis veces 10 microlitros
= 60 microlitros por cada inoculación). Se afeitó la zona de
inyección en el lomo de los perros y se marcaron los seis puntos de
inyección correspondientes por medio de un bolígrafo.
Se estableció la eficacia de la inoculación
determinando tres semanas después de cada inoculación el número de
anticuerpos neutralizadores del virus en el suero de los
perros.
Se estableció la compatibilidad observando los
puntos de inyección seis horas después de la inoculación y a
continuación diariamente hasta la conclusión del ensayo en
animales. Se fotografiaron las zonas de inyección y se anotó el
resultado después de palpar los puntos de inyección.
Este ensayo ha demostrado:
En los animales del grupo 2 se podía reconocer un
enrojecimiento muy pequeño de los puntos de inyección durante los 2
a 3 primeros días. Solamente por palpación pudo detectarse una
hinchazón pasajera con una duración de 1 a 2 días. Esta reacción
local pequeña y enteramente aceptable está relacionada muy
probablemente con la amplificación local del virus vivo modificado
administrado y, por tal motivo, puede considerarse como necesaria
para la buena eficacia de la vacuna. Esta explicación viene
sustentada por el hecho de que después de la inyección de solución
fisiológica de sal común utilizando el inyector sin aguja no se
podía observar ninguna coloración ni tampoco una hinchazón pasajera
siquiera pequeña.
La eficacia se estableció mediante el ensayo de
neutralización de virus. Los resultados se indican en la tabla 1.
Los títulos más altos están aún en condiciones de neutralizar
adenovirus caninos.
En el suero de todos los animales de ambos grupos
se detectaron anticuerpos neutralizadores del virus tres semanas
después de la primera inoculación. Después de la segunda y tercera
inoculación se puso de manifiesto un pequeño efecto de
reforzamiento.
La inoculación con la vacuna de adenovirus canino
experimental por medio del inyector sin aguja es exactamente tan
eficaz como la inoculación intramuscular con la vacuna usual en el
mercado por medio de una jeringuilla de inyección.
| Perro | Título NV de suero canino | |||
| Número de | Indicativo | 21 días después | 21 días después | 21 días después |
| ensayo | de la primera | de la segunda | de la tercera | |
| inoculación | inoculación | inoculación | ||
| Vacuna CAV-1 intramuscular usual en el mercado con jeringuilla | ||||
| 1496 | - - - - - | 1024 | 1024 | 4096 |
| 1498 | - - - - - | 1024 | 1024 | 512 |
| Vacuna CAV-2 subcutánea experimental con inyector sin aguja | ||||
| 1494 | TTK9 | 4096 | 4096 | 8192 |
| 1495 | USK9 | 4096 | 4096 | 8192 |
| 1497 | UVL9 | 4096 | 8192 | 4096 |
| 1499 | TVL9 | 2048 | 2048 | 2048 |
Claims (20)
1. Inyector sin aguja para un líquido, que está
configurado como aparato de mano, con una carcasa y un recipiente
de reserva para el líquido, en el que
\bullet la carcasa comprende dos partes (1; 2),
(31; 32) que están unidas entre sí y dispuestas de forma giratoria
una respecto de otra, y
\bullet el inyector sin aguja contiene un
mecanismo de bloqueo y tensado con una pieza de salto (3; 33; 53)
que puede desplazarse entre dos topes (17; 47) y que está provista
de un dispositivo de disparo, así como un émbolo hueco (7; 37; 57)
que está fijado en la pieza de salto (3; 33; 53) y que es accionado
por el mecanismo de bloqueo y tensado, estando dispuesto el émbolo
hueco de forma desplazable dentro de un cilindro (8; 38) y
conteniendo un único cuerpo de válvula (12; 42), y estando montada
en el extremo del cilindro una boquilla (9; 39) con al menos una
abertura (10; 40), y formando el espacio entre la boquilla y el
cuerpo de válvula un espacio de bomba (13; 43), y
\bullet el recipiente de reserva (14; 44; 54)
para el líquido está dispuesto dentro de la carcasa y configurado
como recipiente separado del inyector sin aguja, y está unido con
el extremo del émbolo hueco que sobresale del cilindro, y
\bullet la cantidad de líquido que ha sido
transportada a través del émbolo hueco hacia el espacio (43) de la
bomba al extraer el émbolo hueco (7) del cilindro (8) viene
determinada por la carrera (a) y la sección transversal del émbolo
hueco, y
\bullet la posición de la carrera (a) del
émbolo hueco dentro del inyector sin aguja está determinada por la
posición de los dos topes (17; 47).
2. Inyector sin aguja según la reivindicación 1,
en el que
\bullet las dos partes (1; 2), (31; 32) de la
carcasa están unidas entre sí de forma soltable.
3. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 y 2, en el que
\bullet la boquilla (9; 39) contiene solamente
una abertura (10; 40) con un diámetro hidráulico de 10 \mum a 500
\mum, preferiblemente de 50 \mum a 150 \mum, y
\bullet la abertura (10; 40) de la boquilla
tiene una longitud de 50 \mum a 500 \mum, preferiblemente de
100 \mum a 300 \mum.
4. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 y 2, en el que
\bullet la boquilla (9; 39) contiene varias
aberturas cuyo diámetro hidráulico es eventualmente diferente.
5. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 y 2, en el que
\bullet la boquilla (9; 39) contiene varias
aberturas cuyos ejes longitudinales discurren paralelos uno a otro
o están inclinados divergiendo uno respecto de otro.
6. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 5, en el que
\bullet la posición de un tope y, por tanto, la
carrera (a) del émbolo hueco son variables.
7. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 6, en el que
\bullet el mecanismo de bloqueo y tensado puede
ser tensado a mano por giro de las dos partes (1; 2), (31; 32) de
la carcasa una con respecto a otra.
8. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 7, en el que
\bullet el mecanismo de bloqueo y tensado puede
ser tensado a través de un mecanismo de atornillamiento y empuje
por giro de las dos partes (1; 2), (31; 32) de la carcasa una con
respecto a otra.
9. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 8, en el que
\bullet el mecanismo de bloqueo y tensado
contiene un muelle helicoidal (6; 36), un muelle de platillo o un
muelle de lámina en calidad de acumulador de energía.
10. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 9, en el que
\bullet la boquilla (9; 39) es de metal,
plástico, vidrio, silicio o piedra preciosa, como zafiro, rubí,
corindón.
11. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 10, en el que
\bullet el recipiente de reserva separado (14;
44; 54) para el líquido está unido de forma soltable por medio de
un ajuste prensado (19; 49; 59) con el extremo del émbolo hueco que
sobresale del cilindro.
12. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 11, en el que
\bullet el recipiente de reserva separado (14;
44; 54) para el líquido está unido de forma soltable con el émbolo
hueco (7; 37; 57) y es desplazable con la carrera del émbolo hueco
dentro de la carcasa.
13. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 12, en el que
\bullet el recipiente de reserva separado (14;
44; 54) para el líquido está configurado como recipiente de reserva
cambiable y la pieza de salto (53) está preparada para recibir el
recipiente de reserva separado.
14. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 y 13, en el que
\bullet el recipiente de reserva separado (54)
para el líquido está unido de forma soltable con el émbolo hueco
(57) y la pieza de salto (53), y
\bullet la pieza de salto (53) está provista de
ganchos de acción brusca (51) que encajan en una estría periférica
(52) del recipiente de reserva.
15. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 14, en el que
\bullet el extremo del inyector sin aguja del
lado de la boquilla está provisto de una caperuza de cierre
(18).
16. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 15, en el que
\bullet está presente un filtro (11) delante
del lado de la boquilla vuelto hacia el espacio de la bomba.
17. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 16, en el que
\bullet el recipiente de reserva separado (14;
44; 54) para el líquido está cargado con un medicamento líquido,
preferiblemente del grupo de analgésicos, vacunas, antidiabéticos,
hormonas, anticonceptivos, vitaminas, antibióticos, sedantes,
sustancias antimicrobianas, aminoácidos, agentes coronarios.
18. Inyector sin aguja según las reivindicaciones
1 a 3 para un líquido, que está configurado como aparato de mano,
con una carcasa y un recipiente de reserva para el líquido, en el
que
\bullet el mecanismo de bloqueo y tensado
contiene un muelle helicoidal (6; 36), y el mecanismo de bloqueo y
tensado puede ser tensado a través de un mecanismo de
atornillamiento y empuje por giro de las dos partes (1; 2), (31;
32) de la carcasa una con respecto a otra, y el mecanismo de bloqueo
y tensado está provisto de un dispositivo de disparo, y
\bullet en el extremo del cilindro está montada
una boquilla (9; 39) con una única abertura (10; 40), y
\bullet el recipiente de reserva (14; 44; 54)
está unido por medio de un ajuste prensado (59) con el extremo del
émbolo hueco y está también unido con la pieza de salto (53) por
medio de ganchos de acción brusca (51) que encajan en una estría
periférica (52) del recipiente de reserva, y
\bullet el recipiente de reserva separado (14;
44; 54) está lleno de un medicamento líquido.
19. Inyector sin aguja según la reivindicación
18, en el que
\bullet está presente un filtro (11) delante
del lado de la boquilla vuelto hacia el espacio de la bomba.
20. Uso del inyector sin aguja según las
reivindicaciones 1 a 19 para inyectar un líquido conteniendo
materia activa en tejido vegetal.
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